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• Hylkerth Guerra

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO. EXTENSION MATURIN.

INDICE.

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.-

CONTENIDO Portada Índice Introducción. Que son Instrumentos de Medición Características de los Instrumentos de Medición. Tipos de Instrumentos de Medición. a) Para Medir Peso. b) Para Medir Tiempo. c) Para Medir Longitud. d) Para Medir Ángulos e) Para Medir Temperatura. f) Para Medir Propiedades Eléctricas. Otros Instrumentos de Medición. Instrumentos Ópticos Conclusión Bibliografía.

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INTRODUCION.

Existen gran variedad de equipos o instrumentos de medición que se emplean en disímiles campos como la física, la química, la industria, etc. Éstos se utilizan para medir diferentes magnitudes físicas como longitud, tiempo, velocidad, masa, temperatura, entre otras.

Todos, independientemente de la magnitud a medir y el modo de medición, deben poseer dos características esenciales, una alta precisión y sensibilidad.

Medir es una de las actividades básicas que acompañan a las tareas más sencillas como a las más complejas. Medir de forma profesional, con la finalidad de obtener datos, estadísticas, pruebas de investigación, generar análisis o simplemente realizar tareas y procesos productivos que requieren de precisión y monitoreo, exige instrumentos de medición cada vez más prácticos y eficientes.

La acción de medir implica la capacidad de asignar un valor numérico a un fenómeno u objeto bajo parámetros establecidos, esos valores deben reunir las siguientes condiciones: no ser alterables, ser universales y ser fácilmente reproducibles. Por ello, los instrumentos de medición modernos buscan consolidar aún más los dos atributos que les caracterizan: sensibilidad y precisión.

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1. Que son Instrumentos de Medición. Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Los instrumentos empleados en la industria de procesos tales como la química, petroquímica, alimenticia, metalúrgica, energética, etc. Tienen su propia terminología; los términos empleados definen las características propias de los instrumentos. La terminología empleada se ha unificado con el fin de que los fabricantes, los usuarios y los organismos o entidades que intervienen en el campo de la instrumentación industria empleen el mismo lenguaje. Las siguientes definiciones de las características de los instrumentos están relacionadas de acuerdo con las normas SAMA (Scientific Apparatus Makers Association), PMC20. Qué debemos tener en cuenta al seleccionar el instrumento de medición adecuado?    

Tener muy claro qué se necesita medir, por qué y para qué. Tener personal capacitado para realizar el proceso de medición. Evaluación de costos. Tener claras las condiciones críticas de funcionamiento. Los criterios de selección del aparato adecuado incluyen:

Estudio. El rango de medición y resolución del equipo en función de las mediciones que se requieren: resolución, repetibilidad, estabilidad Compra. Llevar a cabo pruebas de exactitud y repetibilidad del aparato, clasificar el equipo y checar su hoja de vida. Control. Saber lo que implica controlar, mantener, calibrar y preservar el equipo. Contar con patrones de medición internacional y nacional y tener claros los patrones de trabajo. Por último, es fundamental capacitar a los operadores en todos los temas que comprenden la medición de un parámetro físico, para que puedan interpretar los

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resultados y tomar las decisiones adecuadas, que impactan incluso en la reducción de costos de producción.

2. Características de los Instrumentos de Medición. En el campo de la física, la química, la biología, la industria y otros, se emplean infinidad de equipos de medición con diferentes características según el fenómeno a medir, el modo de medición, la precisión requerida, etc. Las características importantes de un instrumento de medida son:  Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.  Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.  Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.  Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real. Algunos de los más conocidos se exponen a continuación: Reloj: un reloj necesita una fuente de energía y una forma de transmitir y controlar esta energía, además de indicadores para registrar el tiempo transcurrido. Existen relojes de péndulo, eléctricos, atómicos y otros. Interferómetro: emplea la interferencia de la luz para medir sus longitudes de onda, medir además distancias pequeñas y ciertos fenómenos ópticos. Pirómetro: la temperatura de un objeto incandescente se puede medir observando el objeto a través del pirómetro y ajustando el reóstato hasta que el filamento (cuya temperatura se puede leer en el reóstato calibrado) presente el mismo color que la imagen del objeto y se confunda con ésta. Sonómetro: este responde ante un sonido, aproximadamente, como lo haría un oído humano. Se utiliza para medir la presión sonora. Multímetro: Instrumento que permite medir varias magnitudes eléctricas, como la intensidad, la tensión y la resistencia.

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Espectroscopio: permite dispersar la luz para descomponerla en sus diferentes radiaciones monocromáticas (arco iris). Existen espectroscopios de prismas (refracción) o de red (difracción). A medida que las ciencias y la industria se desarrollan, se requiere que los instrumentos de medición sean más sensibles y exactos.

3. Tipos de Instrumentos de Medición. a) Para Medir Peso. Los instrumentos más utilizados para medir peso son: Balanza: Es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos. Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas.

Bascúlala: (del francés bascule) es un

aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso).

Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataforma, lo que hizo posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande, como las utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje.

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Espectro metro de masa: Es una técnica de análisis que permite determinar la distribución de las moléculas de una sustancia en función de su masa. El espectrómetro de masas es un dispositivo que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos eisótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación carga-masa (z/m). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iníciales en inglés, GC-MS. Catarómetro: Es un instrumento utilizado para la determinación de la composición de una mezcla de gases. Es un detector de conductividad térmica. El equipo se compone de dos tubos paralelos que contienen el gas de las bobinas de calefacción. Los gases son examinados comparando el radio de pérdida de calor de las bobinas de calefacción en el gas. Las bobinas son dispuestas dentro de un circuito de puente que tiene resistencia a los cambios debido al desigual enfriamiento que puede ser medido. Un canal contiene normalmente una referencia del gas y la mezcla que se probará se pasa a través del otro canal.

Dinamómetro: Se denomina dinamómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas, comúnmente utilizado para calcular pesos. El dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en la elongación de un resorte que sigue la ley de Hooke en el rango de medición. Al igual que una báscula con muelle elástico, es una balanza de resorte, pero no debe confundirse con una balanza de platillos (instrumento utilizado para comparar masas).

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Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. El dispositivo tiene dos ganchos o anillas, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza. Existen dinamómetros diseñados para diversas aplicaciones. Una de ellas es la de pesar, es decir, para medir el peso de algo y por equivalencia determinar su masa. Esto conlleva a la necesidad de calibración el instrumento cada vez que se cambia de ubicación, especialmente en medidas de precisión, debido a la variación de la relación entre la masa y el peso, que es la aceleración de la gravedad y depende del emplazamiento.

b) Para Medir Tiempo.  Calendario: Es una cuenta sistematizada del tiempo para la organización de las actividades humanas, nos permite tener una medición exacta de año en mese y días.  Reloj: Es un instrumento que nos permite medir el paso del tiempo en años, horas, minutos y segundos. Existen variedad de relojes como los de sol, reloj de arena, analógico, digital entre otros.  Cronómetro: Es un instrumento que sirve para medir fracciones de tiempo, normalmente cortos y con gran precisión segundos, milésimas de segundos etc...  Reloj Atómico: Un reloj cuyo funcionamiento se basa en la frecuencia de una vibración atómica. Es un tipo de reloj que utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal para alimentar su contador.  Datación Radiométrica: Es el procedimiento técnico empleado para determinar la edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos. Permitiendo saber la edad exacta de minerales hasta de 60.000 años.

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c) Para Medir Longitud.  Vernier o Nonio: El calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades más ampliamente utilizados. El vernier o nonio en la actualidad permiten realizar fáciles lecturas hasta 0.05 o 0.02 mm y de 0.001″ o 1/128″ dependiendo del sistema de graduación a utilizar (metros o pulgadas).  Interferómetro: Es un instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la luz misma.  Reloj comparador: Se utiliza para la verificación de piezas, que por sus propios medios no da lectura directa, pero es útil para comparar las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieran verificar. La precisión de un reloj comparador puede ser de centésimas de milímetros o incluso de milésimas de milímetros según la escala a la que esté graduado  Tornillo Micrométrico o Palmer: Es un instrumento capaz de valorar dimensiones de milésimas de milímetro, en una sola operación. El tornillo micrométrico se usa para longitudes menores a las que puede medir el calibrador o vernier. Este consta de una escala fija y una móvil que se desplaza por rotación. d)

Para Medir Ángulos.

Existen una gran cantidad de herramientas o de instrumentos de medición diferentes que miden ángulos, cada uno de estos se emplean de una forma distinta, pero todas con el mismo fin. Por ello, lograremos describir algunos de los instrumentos de medición de ángulos más resaltes y más usados en cualquier ámbito laboral, además cabe descartar que estos instrumentos se usan en su mayoría en trabajos de mecánica. Sextante Este instrumento permite medir los ángulos que se encuentren entre dos objetos, siendo estos los puntos de algún elemento que están ubicados en el espacio, por lo que la determinación de esta longitud es muy precisa.

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 Goniómetro: Este instrumento de medición de ángulos está formado por un semicírculo, o un círculo, el cual se usa para la medición o la construcción de algún ángulo en especial, además de que este está graduado en 180° o en 360°.  Compás: Es uno de los instrumentos de medición de ángulos más usados en todos los ámbitos, el cual tiene una forma de círculo o de semicírculo que se encuentra graduado en los 180° o en los 360°, y éste permite medir o construir ángulos. Es casi igual que el goniómetro, pero su estructura es diferente a éste y el compás es muy utilizado, tanto a nivel profesional como escolar.  Transportador: Al igual que el compás es uno de los instrumentos de medición de ángulos más usados, este también es un semicírculo, el cual está capacitado para medir ángulos de hasta 180°. Cabe destacar que, hay existencia de algunos transportadores que son de 360° completos y tienen forma de círculo.  Capserrat: A este instrumento de medición, también se le conoce como falsa escuadra, la cual es usada para copiar, verificar y marcar ángulos específicos de un lugar a otro, por lo que es ideal en trabajos de carpintería.

 Escuadra: Es similar a una regla convencional, lo que la diferencia es que ésta se emplea solo para poder medir ángulos rectos, es decir ángulos que sean iguales a los 90°.  Inclinómetro: Es la herramienta que permite medir con exactitud inclinaciones, horizontales y ángulos de 0º a 30º, tales como tejados, ajustes de ventana.

e) Para Medir Temperatura. Los instrumentos más comunes para medir la temperatura son: 1.- El termómetro El termómetro es la herramienta más conocida popularmente para medir la temperatura (sobre todo el termómetro que mide la temperatura corporal).

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Como decíamos, es una herramienta que se emplea con el fin de medir la temperatura de un elemento y su escala de medida más común son los grados Celsius, en la cual el grado cero alude a un punto de congelación mientras que los 100 ºC hacen referencia a la temperatura de ebullición del agua. 2.- El pirómetro El pirómetro es una herramienta que se utiliza para poder medir temperaturas muy altas. Es decir, se emplean para medir la temperatura de un elemento sin necesidad de establecer contacto con el mismo. Miden temperaturas que pueden llegar a superar los 500 grados.

f) Para Medir Propiedades Eléctricas.    

Electrómetro (mide la carga) Amperímetro (mide la corriente eléctrica) Galvanómetro (mide la corriente) Óhmetro (mide la resistencia)  Voltímetro (mide la tensión): Es un instrumento que sirve para medir la(diferencial de potencial, voltaje o fuerza electromotriz)que al caso da eso es igual a la tensión eléctrica entre dos puntos de un circuito eléctrico. Entre los tipos de voltímetro que tenemos podemos encontrar: el analógico, digital, vectorial y electromecánico.

  Vatímetro (mide la potencia eléctrica)  Multímetro (mide todos los valores anteriores)  Osciloscopio

4. Otros Instrumentos de Medición. Instrumentos para medir la velocidad Los instrumentos más utilizados para medir la velocidad son: 1.- El velocímetro: Es una herramienta que se emplea para poder medir la velocidad a la que circula un vehículo. En Europa el velocímetro se fabrica con la unidad de medida

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de kilómetros por hora, mientras que en Estados Unidos se fabrica con la unidad de medida de millas por hora.

2.- Anemómetro o anemógrafo: Es el instrumento meteorológico capaz de medir la velocidad del viento y que tiene como objetivo la ayuda en la predicción del clima.

Instrumentos que miden la presión Para medir la presión, podemos encontrar estas herramientas: 1.- El manómetro El manómetro es una herramienta que nos otorga la posibilidad de medir la presión de gases y otros fluidos o líquidos como aceite o agua. 2.- El barómetro El barómetro se utiliza con la finalidad de medir la presión atmosférica. El tipo de barómetro más común está formado por una pequeña caja de metal en la que en su interior se ha hecho el vacío.

5.

Instrumentos Ópticos.

Los primeros instrumentos ópticos fueron telescopios utilizados para la magnificación de imágenes (distantes), y microscopios utilizados para magnificar imágenes muy pequeñas. Desde los días de Galileo Galilei y Van Leeuwenhoek, estos instrumentos han sido mejorados ampliamente y se han extendido a otras porciones del espectro electromagnético. Otra clase de instrumentos ópticos es utilizada para analizar las propiedades de la luz o de materiales ópticos. Entre ellos se incluyen:     

Interferómetro para medir la interferencia de las ondas de luz. Fotómetro para medir la intensidad de la luz. Polarímetro para medir la dispersión o rotación de luz polarizada. Reflectómetro para medir la reflectividad de la superficie de un objeto. Refractómetro para medir índice de refracción de varios materiales, inventado por Ernst Abbe.

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Cámara Fotográfica

Una cámara fotográfica o cámara de fotos es un dispositivo utilizado para tomar fotografías. Es un mecanismo antiguo para proyectar imágenes en el que una habitación entera hacía las mismas funciones que una cámara fotográfica actual por dentro, con la diferencia que en aquella época no había posibilidad de guardar la imagen a menos que ésta se trazara manualmente. Las cámaras actuales pueden ser sensibles al espectro visible o a otras porciones del espectro electromagnético y su uso principal es capturar el campo visual. Cámara Cinematográfica

Para impresionar las películas se usa la cámara cinematográfica que no es más que una cámara fotográfica, con la diferencia de que tiene un rollo de película que va pasando rápidamente ente el objetivo, impresionando de 22 a 28 fotografías por segundo, esta película va enrollándose en el mismo aparato, para ser luego revelada y fijada por esto son perpendiculares. Anteojo de Galileo

Este aparato para observaciones a distancia, en él se dispone un ocular constituido por una lente divergente y un objetivo que es una lente convergente, este aparato no da aumentos muy grandes, pero son prácticos por su pequeño tamaño. Era muy útil ya que permitía un mayor alcance de vista a larga distancia por medio del lente óptico. El ojo humano es capaz de percibir movimientos en una serie de imágenes gracias al efecto de la persistencia retiniana. Anteojo Astronómico Este aparato, empleado en la observación de los cuerpos celestes consta de dos lentes convergentes: un objetivo y un ocular. El objetivo brinda una imagen real e invertida y mediante el ocular el observador ve una imagen virtual del mismo sentido, es decir

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invertida respecto al objeto. La distancia entre el objetivo y el ocular debe ser igual a la suma de sus respectivas distancias focales.

Telescopios: Es un aparato el cual le permite ver al ser humano ver a través del espacio por medio de una serie de lentes los cuales se gradúan a la distancia preferida por el usuario para ver los diferentes fenómenos espaciales.

Microscopio Óptico: El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general, se utilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima de las 2.000 veces. Microscopios Ópticos Especiales Hay diversos microscopios ópticos para funciones especiales. Uno de ellos es el microscopio estereoscópico, que no es sino un par de microscopios de baja potencia colocados de forma que convergen en el espécimen. Estos instrumentos producen una imagen tridimensional. El microscopio de luz ultravioleta utiliza el rango de los colores del espectro luminoso en lugar del rango visible, bien para aumentar la resolución con una longitud de onda menor o para mejorar la calidad en el detalle tomando selectivamente distintas longitudes de la banda ultravioleta y ultra roja.

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Microscopio Compuesto

Es el microscopio comúnmente conocido y está constituido de manera fundamental por dos lentes: el ocular y el objetivo. El objetivo: Posee una pequeña distancia focal y está colocado en las cercanías del objeto a observar. El ocular: Posee una mayor distancia focal que el anterior y es aquel inmediato al ojo del observador. Ambos lentes están ubicados en un tubo y de tal modo que sus ejes coinciden. Este tubo puede subir o bajar mediante un tornillo micrométrico para lograr el enfoque necesario del objeto. Entonces la imagen obtenida será real, invertida y mayor. Periscopio

Periscopio en submarinos Un periscopio simple consiste en espejos o prismas situados en los extremos opuestos de un tubo con las superficies de reflexión paralelas entre sí en el eje del tubo. El denominado periscopio de campo o de tanque se ha usado en las trincheras, detrás de parapetos y terraplenes y en tanques, permitiendo ver sin correr riesgos. El campo de visión de un periscopio simple es pequeño, pero algunas mejoras recientes lo han aumentado. El aumento de objetos distantes es de 1,5 a 6 diámetros. Los periscopios también se usan como dispositivos de avistamiento en aviación militar

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CONCLUSION.

En el mercado se buscan instrumentos de medición cada vez más prácticos que operen rápidamente para dar resultados inmediatos durante la medición. Al respecto, existen diversos tipos de instrumentos y dispositivos para medir –mecánicos y eléctricos–, que a su vez se pueden dividir y categorizar de diferentes formas, aunque también se pueden identificar con base en la propiedad que miden como masa, longitud, tiempo, temperatura, presión y otras magnitudes.

En la industria, los instrumentos de medición son esenciales, no solo para asegurar la calidad, el funcionamiento y el monitoreo de sus procesos, sino para la toma de decisiones en alguna fase del ciclo de producción o de alguna investigación, como la rutina de producción o la participación de estos aparatos en pruebas de producción.

En el medio industrial hay quien afirma que el proceso de medición debe ser visto como parte del proceso de manufactura, por lo que es de suma importancia que el instrumento de medición funcione adecuadamente para cada caso en particular, eso solo se logra seleccionando el equipo correcto.

BIBLIOGRAFIA.  https ://tesisdeinvestig.blogspot.com/2011/06/que-tipos-de-instrumentos-demedicion-o.  html://www.nyce.org.mx/blog/exactitud-instrumentos-de-medicion/.  https://www.cosmos.com.mx/blog/elegir-instrumento-medicion-adecuado/  https://instrumentosdemedicionblog.wordpress.com/blog/.  http://instrumentosparamedirmasa.blogspot.com/2011/09/instrumentos-para-medirmasa.htm

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